急げ、南鳥島沖のレアアース開発――中国鉱山の30倍の高濃度、埋蔵量は日本の年間需要の300年分以上（前編）https://www.ibm.com/blogs/think/jp-ja/mugendai-272-interview-rare-earth1/
『（2013年11月5日）
レアアース（希土類）はハイブリッド車、電気自動車、スマートフォン、LED照明、センサーなど日本が誇るハイテク製品に不可欠な鉱物資源である。2010年9月に尖閣諸島沖で中国漁船衝突事件が起きた際、世界の生産量の90％以上を握る中国が対日輸出を制限して、急激に価格が高騰した記憶はいまだに生々しい。
そのレアアースが2013年3月、日本の排他的経済水域（ＥＥＺ）である小笠原諸島・南鳥島沖の深海底の泥中に、高濃度かつ大量に存在すると発表された。突き止めたのは、東京大学大学院工学系研究科 エネルギー・資源フロンティアセンターの加藤泰浩教授と（独）海洋研究開発機構(JAMSTEC)の共同研究チームだ。濃度は中国鉱山の30倍、埋蔵量は少なくとも国内需要の300年分以上あり、陸上鉱床と違ってトリウムなど有害物質も含まず、揚泥は現在の技術を応用すれば十分に可能だという。
2020年の東京オリンピックが決定したいま、環境に優しい「国産レアアース」で動くハイテク製品が活躍する日本の姿がますます期待されるが、その後の実証実験計画やプロジェクトはどこまで進展しているのだろうか。加藤教授に聞いた。
高濃度、埋蔵量は300年～数万年分!?
一丸となり2ヵ月で書き上げた論文
レアアースは17元素の総称で、特に重要なのは5元素
加藤 泰浩
1961年生まれ。1985年 東京大学理学部地学科 卒業、1990年 同大学大学院理学系研究科 博士課程修了。
高濃度、埋蔵量は300年～数万年分!?
――南鳥島沖での高濃度レアアースの発見は、鉱物資源が乏しい日本にとって大変な朗報でした。これまでの調査航海で同海域のレアアースの濃度や分布、埋蔵量などはどこまで判明したのでしょうか。最新の研究成果をお聞かせいただけますか。
加藤 私たち東大と海洋研究開発機構は、2013年1月に共同で南鳥島の250km南で調査し、水深5600～5800mの５ヵ所で海底の泥を採集して化学分析を行いました。
図：「我が国のＥＥＺ内にも存在するレアアース泥」
――南鳥島沖のレアアースには、他にはない素晴らしい特長があるそうですね。
加藤 そうです。まず、日本の排他的経済水域（ＥＥＺ）にある国産資源であることです。いかなる他国にも、領有権を主張される心配はありません。
２つ目は、特に貴重な重レアアースを中心に大変な高濃度であることです。現在、中国が採掘しているレアアース濃度は300ppm程度ですが、南鳥島沖の濃度は6600ppmのところもあり、中国産の20倍という圧倒的な高濃度です。特にハイブリッド車などに使われるジスプロシウムに限れば、中国の10ppmに対し、南鳥島沖の最高濃度は320ppmで32倍もあります。
３つ目は、海底面にごく近いところにあり、船の上からサブボトム・プロファイラーという音波探査により、レアアース泥の分布状況が簡単に把握できること。
４つ目は、海洋のレアアースには、開発の障害になる放射性物質のトリウムがほとんど含まれていないこと。実は、これが非常に重要な点です。陸上で採掘されるレアアースは陸上のマグマ活動によって生成され、必ずトリウムを伴ってしまう宿命を背負っています。
５つ目は、泥からレアアースの抽出をする方法。海底の柔らかい泥の中に含まれているので、希硫酸や希塩酸で簡単に抽出でき、製錬も容易です。泥にはバナジウムやコバルト、ニッケル、モリブデンなどのレアメタルも含まれており、それらも回収すれば資源価値はさらに高まります。
一丸となり2ヵ月で書き上げた論文
――ところで、『ネイチャー・ジオサイエンス』誌に発表された論文はわずか2ヵ月で書きあげられたそうですね。なぜ、そこまで急がれたのですか。
加藤 私は当初2年くらいかけて、充分な分析データを積み上げてから発表しようと考えていました。
私たちはその前にタヒチ沖とハワイ沖でレアアースを見つけており、日本のＥＥＺ内にも埋蔵していることが分かっていましたので、とにかく一刻も早くそれを詳細に探査し、国産の資源を開発すべきだと思ったのです。
レアアースは17元素の総称で、特に重要なのは5元素
――ところで、レアアースは17元素の総称ですね。その中のどういった元素が特に産業に必要とされているのでしょうか。
加藤 レアアースは周期表にあるランタノイド１５元素にイットリウム、スカンジウム2元素を加えた17元素の総称です。「産業のビタミン」と言われるように、ハイブリッド車、電気自動車、スマートフォン、LED照明、センサーなど日本が誇るハイテク製品の性能向上には欠かせません。また、軍事産業のような国家の安全保障に関わる分野でも、必須の材料です。
ハイブリッドカーのモーターの強力磁石（ネオジム磁石）にはネオジムが30％使われますが、高温安定性を高めるためにジスプロシウムも3～8％ほど添加しています。これを加えないと、温度が高くなったときに磁力が一気に失われてしまいます。
図：「レアアースとは？」
――最近、「ジスプロシウムを使わなくても代替磁石はできる」という声を聞きますが……。
加藤 政府予算で研究も行われていますが、元素の電子配置が磁石の性能を発揮するのであって、基本的に他の元素では代替できません。
ハイブリッドカーの他に、ネオジム磁石が重要になるのは風力発電機です。ハイブリッドカーがこの磁石を１台あたり１kg使うのに対し、風力発電機は１機あたり1～2トンも使います。
――南鳥島沖のレアアースは太平洋東部の海嶺付近で堆積を始めたものが、太平洋プレートに乗り１億年以上かけて日本付近まで移動してきたと聞きました。
加藤 そうです。南鳥島はもともとタヒチ近くで生まれた火山島で、プレートに乗って１億２０００万年かけてわざわざ日本のＥＥＺである今の場所まで移動して来てくれたのです（笑）。
text：木代泰之
後編はこちら
※日本IBM社外からの寄稿や発言内容は、必ずしも同社の見解を表明しているわけではありません。』
ジジイがあれこれ考えた 